本人欲調試一個管壓降探測保護的電路,在設定保護動作時間時遇到了一個計算問題,由于此種方法在論壇中未見有師傅介紹具體調試方法,只能憑自己粗淺的認識猜測一二,如有錯誤疏漏還請各位指正:
由于H橋驅動存在死區時間,在死區時間內下管D級電壓為母線電壓一半,此時保護時間取避開死區時間誤動作的最小值。
再有網上見到的一份關于保護時間的計算公式:
Tj = Tc + P × Rth(jc)
其中:
Tc:MOSFET表面溫度
Tj:MOSFET結點溫度
Rth(jc):結點至表面的熱阻,可從元器件Date sheet中查得。
這里以STM45NM60為例,正常工作電流取10A H橋正常工作取Tc=30度 P=I2*Ron=100*0.11=11度
則Tj=41度
MOSFET最高結點溫度取150度 則Trising=Tjmax-Tj=150-41=109度
對于MOSFET溫升計算公式
Trising=Pshort*Zjc*Rth(jc)
Zjc為熱阻系數
Pshort為短路時mosfet耗散功率
用此公式求得 Zjc=Trising/Pshort/Rth(jc)
這里問題來了 假如我設定管壓降動作電壓為4.4v 那么對應短路電流上升至40A時,保護動作,此處計算mosfet短路耗散功率是否是用P=U/2*Ishort(U為直流母線電壓),還是用P=I*I*Rds(on)?如果是前者 那么繼續以下推倒:
又公式求得Zjc=109/(40*200)/0.3=0.045
再由表查得對應的最大單脈沖作用時間:
這里得到大概短路時間不超過100us就可以滿足要求,再取保護時間大于死區時間再留有一定余量即為保護動作時間。
如果短路耗散功率使用I*I*Rds計算的話誤差會非常大,那么請問一下大家 這個計算方法是否正確?如果不正確,還請大家指點一下該如何計算?